№ 3 (357) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 178
УДК 372.853
ОБУЧЕНИЕ БУДУЩИХ ТЕХНОЛОГОВ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
ПРИ РЕШЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
TEACHING STUDENTS THE USE OF PHYSICAL EFFECTS AND PHENOMENA WHEN MAKING TECHNOLOGICAL PROBLEMS
О.У. МУСАБЕКОВ O.U. MUSABEKOV
(Алматинский технологический университет, Республика Казахстан) (Almaty Technological University, Republic of Kazakhstan)
E-mail: [email protected]
Определены (авторские определения) понятия: "технологическая дея- тельность", "технологическая задача", "учебная технологическая задача"; определена структура деятельности (модель) по использованию физических эффектов и явлений при решении технологических задач, а также модель обучения данной деятельности; в соответствии со структурой деятельности осуществлена классификация учебных заданий физики по видам физической технологии и функциям физической науки.
Concepts are defined (authorial determinations): technological activity, technological task, educational technological task; the structure of activity (model) is certain on using of physical effects and phenomena for decisions of technological tasks, and also model of educating to her; in accordance with the structure of activity classification is carried out educational task of physics on the types of physical technology and functions of physical science.
Ключевые слова: технология, технологический процесс, технологиче- ская деятельность, технологическая задача, знания, умения, физический эффект, физическое явление, обучение.
Keywords: technology, technological process, technological activity, techno- logical problem, knowledge, abilities, physical effect, the physical phenomenon, training.
Как известно, в настоящее время перед Казахстаном стоят чрезвычайно актуаль- ные задачи по переходу в возможно
кратчайшие сроки на путь интенсивного инновационного развития и коренной модернизации своей технико-технологи-
№ 3 (357) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 179
ческой базы [1]. Важнейшая роль в реализации этих задач принадлежит физи- ке, успехи которой обеспечивают реальную основу для ускоренного прогрес- са в наиболее наукоемких областях техни- ки и технологии.
В процессе подготовки современных специалистов, способных эффективно осуществлять инновационную деятель- ность, наряду с передачей им основ фундаментальных и профессиональных знаний, необходимо целенаправленно учить их методам творческого мышления при решении технологических задач.
В структуре образованности будущего инженера-технолога основным элементом естественно-научного компонента высту- пает физика. Эта наука одновременно фундаментальная и прикладная [2].
Для эффективной подготовки студен- тов – будущих специалистов-технологов – необходимо формирование системы зна- ний о физических явлениях или эффектах (ФЯЭ) в совокупности с умениями приме- нять их при решении конкретной технологической задачи.
Однако выполненный в ходе исследо- вания анализ опыта обучения в техниче- ских (технологических) вузах – результа- тов констатирующего этапа педагогиче- ского эксперимента – позволил выявить следующее: уровень умений студентов применять фундаментальные физические знания к решению профессиональных за- дач является низким [3].
Проблеме обучения студентов применению явлений ФЯЭ при решении технических (технологических) задач посвящены работы многих исследователей [4…6].
Однако в названных работах не рас- крыта структура деятельности "Исполь- зование физических эффектов и явлений при решений технологических задач", сле- довательно, не определены критерии и уровни ее сформированности у студентов, не на должном научно-методическом уровне разработаны задания, способству- ющие усвоению действий, из которых складывается данная деятельность.
Л.Н. Ланда пишет: "Чем же объясняет- ся, что учащихся обучают преимуще- ственно знаниям и не обучают умствен- ным действиям. Причина в незнании са- мими обучающимися умственных операций, из которых складывается реше- ние определенных задач, и в недостаточ- ном понимании того, что для эффективно- го обучения надо эти операции выявить и им специально обучать. … не зная мысли- тельные операции, из которых складыва- ются процессы думания при решении определенных задач, нельзя этим процес- сом целенаправленно и эффективно учить и ими управлять." [7, с. 10…16].
Следовательно, для эффективного обу- чения студентов использованию ФЯЭ при решении технологических задач надо вы- явить умственные операции, из которых складывается данная деятельность.
В.П. Беспалько пишет: "С позиции дея- тельностного подхода не могут отдельно существовать знания и умения. Человек усваивает определенные виды деятельно- сти, получая и перерабатывая соответ- ствующую информацию, описывающую способы и приемы деятельности, свойства объектов, признаки и механизмы явлений.
Факт усвоения проявляется в умении осу- ществлять деятельность. При этом она (де- ятельность) может функционировать в разных формах: речевой, материальной (предметной) или умственной (внутрире- чевой), но всегда остается одной и той же деятельностью, в которой различаются ориентировочная и исполнительская части.
Ориентировочная часть деятельности – это и есть собственно знания, существующие в форме умственного действия, а умения – исполнительская часть деятельности, про- являющаяся в речевой или материальной (мануальной) форме. Таким образом, зна- ния и умения – это одна и та же деятель- ность, но существующая в разных формах.
Поэтому нельзя "знать", но не "уметь" или наоборот" [8, с. 24].
Анализ квалификационной характерис- тики, отраженной в ГОСО РК, ФГОС, профилирующих дисциплин и справоч- ников должностных обязанностей специалистов легкой промышленности,
№ 3 (357) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 180
содержания профилирующих дисциплин позволяет определить ориентировочную часть деятельности "Использование физи- ческих эффектов и явлений при решении технологических задач". Основу состав- ляют следующие знания (понятия): техно- логия, технологическая деятельность, тех- нологическая задача, технологические процессы, этапы технологического про- цесса, физические (механические, тепло- вые, электрические, оптические) свойства материалов, физические (механические, гидромеханические, термические, элек- тромагнитные, лучевые и т.д.) технологии, физический эффект, физическое явление.
По мнению Л.Н. Ланда, существуют два рода знаний, принципиально отличных друг от друга [7, с. 6]: знания о предметах и явлениях внешнего мира, и знания о действиях, которые с ними нужно производить. Например, физические (ме- ханические, термические, электрические, магнитные, оптические) свойства материа- лов (например, шерсти, ткани, хлопка и т.д.) относятся к знаниям первого рода, а знания о действиях, которые нужно произ- водить с материалами (например, техноло- гия обработки шерсти), являются знания- ми второго рода.
Одним из существенных недостатков обучения является то, что учащихся учат преимущественно знаниям первого рода и недостаточно учат знаниям второго рода.
Если знаниям второго рода и учат, то это относится, главным образом, к знаниям о практических действиях, то есть действи- ях, направленных на преобразование ре- альных материальных объектов [7, с. 6].
Э. Крик пишет: "... инженерное дело – это решение инженерных задач … Задача возникает всякий раз, когда нужно перейти от одного состояния к другому. … если нет различных способов достижения тре- буемого результата, то нет и инженерной задачи. Точно так же, если все возможные решения одинаково хороши, то инженер- ной задачи не существует" [9, с. 6].
На основе этого утверждения мы даем свои авторские определения на понятия:
"технологическая деятельность" и "техно- логическая задача". Технологическая дея-
тельность – это решение технологиче- ских задач. Технологическая задача возни- кает всякий раз, когда нужно перейти от одного состояния (например, от состояния сырья или полуфабриката) к другому со- стоянию (например, от менее обработан- ного к более обработанному состоянию).
Например, можно ли считать следую- щую задачу технологической? Как из грязных жирных кусков шерсти получить пушистую и чистую шерсть? Технология обработки шерсти состоит из следующих этапов: сортировка, промывка, сушка, рас- чесывание и пряжа. Когда нужно перейти от одного состояния к другому состоянию шерсти (например, от сортированной шер- сти к промытой шерсти и т.д.), возникает задача. Способы достижения требуемого результата (получить пушистую и чистую шерсть) различные. Следовательно, дан- ная задача является технологической зада- чей.
Способами достижения требуемого ре- зультата могут быть следующие ФЭЯ: ме- ханические (инерция, тяжесть, деформа- ция, центробежная сила, трение, колеба- ние, измельчение, резание, дробление, сортирование, перемешивание, взбивание, прессование, дозирование и формование);
гидромеханические (промывание, замачи- вание, осаждение, фильтрование); терми- ческие (нагревание, охлаждение, выпари- вание, конденсация); электрические (электризация, электронная эмиссия, намагничивание); лучевые (преломление и отражение света, облучение ультра- фиолетовым, рентгеновским, радиоактив- ным излучениями и т.д.). Перечисленные знания являются знаниями о действиях (знания второго рода), направленных на преобразование реальных материальных объектов. Для студентов специальности
"262000 – Технология изделий легкой промышленности" такими реальными материальными объектами являются:
швейные изделия, обувь, кожа, мех, кож- галантерейные изделия, технологические процессы (ФГОС, 2011 г.).
Для данной специальности знаниями первого рода являются знания о физиче- ских свойствах швейных изделий, обуви,
№ 3 (357) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 181
кожи, меха и т.д. (например, механические свойства кожи: упругость, эластичность и твердость; тепловые свойства кожи: теп- лопроводность, температуропроводность и т.д.).
Как известно, физика, как и другие естественные науки, выполняет три функ- ции: описание, объяснение (доказатель- ство) и предсказание. В связи с этим мы делили задания по обучению студентов использованию физических эффектов и явлений при решении технологических за- дач на три группы: 1) задания на описание технологических процессов, используя ФЯЭ; 2) задания на объяснение техно- логических процессов, используя ФЯЭ;
3) задания на предсказание новых техно- логических процессов, используя ФЯЭ.
Каждой группе заданий соответствуют группы умений. Следовательно, группы умений: 1) умения описать технологиче- ские процессы, используя ФЯЭ; 2) умения объяснить технологические процессы, ис- пользуя ФЯЭ; 3) умения предсказать но- вые технологические процессы, используя ФЯЭ.
Выделенные выше знания и умения составляют модель деятельности технолога по использованию ФЯЭ при решении технологических задач, а совокупность трех групп умений образует основу модели обучения в вузе будущих технологов по использованию ФЯЭ.
В Ы В О Д Ы
1. Экспериментально проверена эффек- тивность предложенной нами гипотезы:
обучение студентов деятельности "Ис- пользование физических эффектов и явле- ний при решении технологических задач"
будет эффективным, если процесс обуче- ния реализуется в соответствии с ее струк- турой.
2. Около 46% студентов отметили рост интереса к использованию физических эффектов и явлений при решении техноло- гических задач, 29% студентов отметили, что учебные задания, включающие приме- нение знаний из физики, при решении производственных задач повышают позна- вательную, поисковую деятельность.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Концепция инновационного развития Рес- публики Казахстан до 2020 года, утвержденная указом Президента Республики Казахстан от 4 июня 2013 года №579.
2. Горин Ю.В., Свистунов Б.Л. Две грани физи- ки. Интеллект и творчество // Альманах фонда
"Успехи физики". – М., 2006. С. 148…151.
3. Родиошкина Ю.Г. Комплекс спецкурсов по физике для студентов технических вузов // Мат.
VIII Междунар. научн.-метод. конф.: Физическое образование: проблемы и перспективы развития.
Ч.2. – М.: МПГУ, 2009. С. 66…68.
4. Ерофеева Г.В. Обучение физике в техниче- ском университете на основе применения инфор- мационных технологий: Дис. ... докт. пед. наук. – Томск, 2005.
5. Мирзабекова О.В. Дистанционное обучение физике в системе подготовки будущих инженеров к профессиональной деятельности: Дис. ... докт. пед.
наук. – М., 2010.
6. Вознесенская Н. Обучение физике студентов технических вузов с использованием современных компьютерных технологий: Дис. ...канд. пед. наук.
– Саранск, 2006.
7. Ланда Л.Н. Умение думать. Как ему учить? – М.: Знание, 1975. (Новое в жизни, науке, технике);
№4. Серия "Педагогика и психология".
8. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно- методическое обеспечение учебно-воспитатель- ного процесса подготовки специалистов. – М.:
Высшая школа, 1989.
9. Крик Э. Введение в инженерное дело / Пер. с англ. – М.: Энергия, 1970.
Рекомендована Научно-техническим советом.
Поступила 05.05.15.
_______________
